CN1949784A - Dhcp中继为dhcp客户端请求ip地址的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态主机配置协议DHCP中继为DHCP客户端请求IP地址的方法，该方法还包括：A、DHCP中继通过广播接收到DHCP客户端发送的配置请求报文，在该配置请求报文中填充所设置的一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址后，发送给DHCP服务器；B、DHCP服务器从该配置请求报文中填充的网关IP地址或网段地址中确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址，给DHCP客户端分配所确定网关IP地址或网段地址对应的地址池中的IP地址，将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。该方法在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，只需要DHCP中继和DHCP服务器进行一次通信交互，节省了时间，提高了效率。

Description

DHCP中继为DHCP客户端请求IP地址的方法

技术领域

本发明涉及动态主机配置协议(DHCP)服务器为DHCP客户端分配IP地址的技术，特别涉及一种DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法。

背景技术

随着网络规模的扩大和网络复杂度的提高，网络的配置越来越复杂，经常会出现客户端位置变化和客户端数量超过可分配网际协议(IP)地址的问题。为了能够解决上述问题，出现了DHCP技术，采用DHCP技术的服务器(以下简称DHCP服务器)能够对当前接入网络的DHCP客户端进行IP地址动态分配，使当前接入网络的DHCP客户端通过所分配的IP地址接受网络的服务。

早期的DHCP协议只适用于DHCP客户端和DHCP服务器处于同一个子网络的情况，不能跨越子网络。也就是说，DHCP服务器只能为属于同一子网络的DHCP客户端动态分配该子网络所具有网段地址中的IP地址。因此，为了对网络中属于不同子网络的DHCP客户端都能进行IP地址的动态分配，就需要在网络的所有子网络中分别配置DHCP服务器，这会增加网络的建设成本。

DHCP中继的引入解决了这个问题：网络的不同子网络中的DHCP客户端可以通过管辖子网络的DHCP中继与网络的DHCP服务器进行通信，从而取得DHCP服务器给网络的不同子网络中的DHCP客户端动态分配的IP地址。同样地，给子网络中的DHCP客户端动态分配的IP地址仍为该子网络所具有网段地址中的IP地址。网络的多个不同子网络中的DHCP客户端可以通过DHCP中继从同一DHCP服务器获取到动态所分配的IP地址，这样，既节省了成本，又便于对DHCP服务器的集中管理。

一般地说，DHCP中继可以是计算机，也可以是路由器，只要在DHCP中继中装载DHCP中继代理的服务程序并且启动即可。DHCP中继可以配置多个网关IP地址，其中一个是主网关IP地址，其他的为从网关IP地址，这些网关IP地址是不同子网络中网关的IP地址，用于标识不同子网络具有的不同网段地址。这样，一个DHCP中继就可以管理多个子网络，从而可以满足DHCP中继接口少、所管理的网段地址分散以及动态分配地址的需要。

为了给DHCP客户端动态分配IP地址，在DHCP服务器中设置有网关IP地址与地址池的对应关系或/和设置有网段地址与地址池的对应关系，其中，地址池中存储了在网关IP地址或/和网段地址下可以动态分配的多个IP地址。这也就是说，存储多个IP地址的地址池可以用网关IP地址或/和网段地址标识。

图1为现有技术中DHCP中继在网络中的应用示意图，如图所示：DHCP中继通过英特网(Internet)与DHCP服务器进行通信，四个DHCP客户端接入DHCP中继。

图2为现有技术DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法流程图，其具体步骤为：

步骤200、DHCP客户端接入子网络并进行DHCP初始化，向自身所属的子网络广播配置请求报文，该配置请求报文携带DHCP客户端的信息，用于请求动态分配IP地址。

DHCP客户端接入子网络的过程为：连接在子网络的DHCP客户端启动，或者DHCP客户端当前连接子网络后再启动。

步骤201、管理DHCP客户端所属子网络的DHCP中继通过广播接收到配置请求报文，将在DHCP中继上配置的主网关IP地址填充到配置请求报文中的网关字段后，将该配置请求报文发送给DHCP服务器。

步骤202、DHCP服务器接收到该配置请求报文后，根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息和主网关IP地址，确定是否可以从主网关IP地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址，如果是，则转入步骤203；否则，则转入步骤204。

由于在配置请求报文中携带了DHCP客户端的信息，该信息可以包括路由信息和介质访问控制(MAC)地址等，所以DHCP服务器就可以根据所携带的信息判断DHCP客户端是否属于具有主网关IP地址的子网络，从而可以确定是否可以从主网关IP地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址。

步骤203、DHCP服务器从主网关IP地址对应的地址池中获取IP地址，通过DHCP中继将所获取的IP地址返回给DHCP客户端，DHCP客户端通过所分配的IP地址接受网络的服务，结束。

步骤204、在设定的时间范围内，DHCP服务器没有返回所分配的IP地址，则按照步骤201～204再次请求分配IP地址，直到多次请求分配IP地址(一般为三次)仍然没有返回所分配的IP地址，转入步骤205。

步骤205、DHCP中继将配置的一个从网关IP地址填充到配置请求报文中的网关字段后，将该配置请求报文发送给DHCP服务器。

步骤206、DHCP服务器接收到该配置请求报文后，根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息和从网关IP地址，确定是否可以到从网关IP地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址，如果是，则转入步骤207；否则，则转入步骤208。

步骤207、DHCP服务器到从网关IP地址对应的地址池中获取IP地址，通过DHCP中继将所获取的IP地址返回给DHCP客户端，DHCP客户端通过所分配的IP地址接受网络的服务，结束。

步骤208、在设定的时间范围内，DHCP服务器没有返回所分配的IP地址，则按照步骤205～208将其他从网关IP地址依次填充到配置请求报文中，向DHCP服务器请求IP地址，直到DHCP服务器通过DHCP中继将所分配的IP地址返回给DHCP客户端或所有从IP地址都尝试过为止。

从上述方案可以看出，DHCP客户端为了通过DHCP中继从DHCP服务器获得动态分配的IP地址，需要DHCP中继和DHCP服务器进行多次通信交互，导致了DHCP客户端通过DHCP中继从DHCP服务器获得动态分配的IP地址的时间过长，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法，该方法在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，只需要DHCP中继和DHCP服务器进行一次通信交互，能够节省时间，提高效率。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种动态主机配置协议DHCP中继为DHCP客户端请求IP地址的方法，在DHCP服务器中设置网关网际协议IP地址或/和网段地址与存储一个以上IP地址的地址池的对应关系，在DHCP中继设置一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址，该方法还包括：

A、DHCP中继通过广播接收到DHCP客户端发送的配置请求报文，在该配置请求报文中填充所设置的一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址后，发送给DHCP服务器；

B、DHCP服务器从该配置请求报文中填充的网关IP地址或网段地址中确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址，给DHCP客户端分配所确定网关IP地址或网段地址对应的地址池中的IP地址，将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

所述的在DHCP中继设置一个以上的网关IP地址包括一个主网关IP地址和一个以上的从网关IP地址。

所述的配置请求报文还携带DHCP客户端的信息，步骤B所述确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址的过程为：

DHCP服务器根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息按照设定的规则从该配置请求报文中填充的网关IP地址或网段地址中确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址。

步骤A所述填充的所设置的一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址为所设置的所有网关IP地址或所有网段地址。

步骤B所述所分配的IP地址携带在配置消息中发送。

当在所述配置请求报文中填充一个以上的网关IP地址时，在步骤B所述将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端之前，该方法还包括：

DHCP服务器将确定的网关IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

所述的确定的网关IP地址携带在配置消息中发送。

当在所述配置请求报文中填充一个以上的网段地址时，在步骤B所述将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端之前，该方法还包括：

DHCP服务器获取对应地址池的网关IP地址，将对应地址池的网关IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

所述对应地址池的网关IP地址携带在配置消息中发送。

步骤A所述所设置的一个以上的网关IP地址填充到配置请求报文的中继代理信息Relay Agent Information选项中设置的子选项；

或者步骤A所述所设置的一个以上的网段地址填充到配置请求报文中设置的子网选择Subnet Selection选项。

从上述方案可以看出，本发明在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，采用将DHCP中继配置的多个网关IP地址或者多个网段地址都填充到DHCP客户端的配置请求报文中，发送给DHCP服务器，再由DHCP服务器根据接收到的配置请求报文中携带的DHCP客户端的信息确定给DHCP客户端分配哪一个网关IP地址或者网段地址对应的地址池中的IP地址，将所分配的IP地址携带在配置消息中通过DHCP中继发送给DHCP客户端。因此，本发明在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，DHCP中继和DHCP服务器只进行一次通信交互，节省了时间，提高了效率。

附图说明

图1为现有技术中DHCP中继在网络中的典型应用示意图。

图2为现有技术DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法流程图。

图3为本发明DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法实施例一的流程图。

图4为本发明DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法实施例二的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细的说明。

本发明为了在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，DHCP中继和DHCP服务器只进行一次通信交互，采用将DHCP中继配置的一个以上的网关IP地址填充到DHCP客户端的配置请求报文中，发送给DHCP服务器。DHCP服务器接收到该配置请求报文后，根据配置请求报文携带的DHCP客户端的信息，确定DHCP客户端所属子网络的网关IP地址是配置请求报文填充的哪一个网关IP地址，从而从所确定的网关IP地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址。

同样地，为了给DHCP客户端动态分配IP地址，按照现有技术在DHCP服务器中设置有网关IP地址与地址池的对应关系或/和设置有网段地址与地址池的对应关系，其中，地址池中存储了在网关IP地址或/和网段地址下可以动态分配的多个IP地址。这也就是说，存储多个IP地址的地址池可以用网关IP地址或/和网段地址标识。

图3为本发明DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法实施例一的流程图，其具体步骤为：

步骤300、DHCP客户端接入子网络并进行DHCP初始化，向自身所属的子网络广播配置请求报文，该配置请求报文携带DHCP客户端的信息，用于请求动态分配IP地址。

步骤301、管理DHCP客户端所属子网络的DHCP中继通过广播接收到配置请求报文，将在DHCP中继上配置的所有网关IP地址(包括主网关IP地址和所有从网关IP地址)填充到配置请求报文中的网关字段后，将该配置请求报文发送给DHCP服务器。

步骤302、DHCP服务器接收到该配置请求报文后，根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息和所有网关IP地址，按照分配规则确定DHCP客户端所属子网络的网关IP地址是配置请求报文中填充的主网关IP网关地址或者哪一个从网关IP地址，从所确定的网关IP地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址。

本发明所述的分配规则为现有技术已有的，例如可以按照配置请求报文携带的DHCP客户端的信息中的MAC地址或者不对称用户线(ADSL)帐户信息等来确定网关IP地址。

步骤303、DHCP服务器向发送配置请求报文的DHCP中继返回配置消息，该配置消息中携带有所确定的网关IP地址以及给DHCP客户端分配的IP地址。

步骤304、DHCP中继向发送配置请求报文的DHCP客户端转发配置消息，DHCP客户端使用所分配的IP地址通过网关接受网络的服务，该网关就是具有所确定的网关IP地址的设备。

在步骤301中，填充到配置请求报文中的网关字段的网关IP地址也可以为DHCP中继配置的多个网关IP地址，而不是配置的所有网关IP地址，如主网关IP地址和多个从网关IP地址或者多个从网关IP地址，只要填充的网关IP地址中存在DHCP客户端所属子网络的网关IP地址即可采用本发的技术。

这时，在步骤301中，在DHCP中继上配置的多个网关IP地址填充到配置请求报文中的网关字段的过程为：在现有技术的配置请求报文中的中继代理信息(Relay Agent Information)选项中增加一个子选项，在这个子选项中填充在DHCP中继上配置的多个网关IP地址，这个子选项的格式如表1所示：

子选项标识(1个字节)	长度(1个字节)	网关IP地址((地址数×4)个字节)
			需要IANA分配	地址数×4	多个网关地址的列表，IPv4地址

                              表1

本发明在DHCP中继中还可以设置其所管辖子网络所具有的网段地址，在DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址时，也可以将所有设置的网段地址附加到配置请求报文中，发送给DHCP服务器进行处理。具体过程如图4所述，图4为本发明DHCP中继为DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址的方法实施例二的流程图，其具体步骤为：

步骤400、DHCP客户端接入子网络并进行DHCP初始化，向自身所属的子网络广播配置请求报文，该配置请求报文携带DHCP客户端的信息，用于请求动态分配IP地址。

步骤401、管理DHCP客户端所属子网络的DHCP中继通过广播接收到配置请求报文，将在DHCP中继上配置的所有网段地址填充到配置请求报文后，将该配置请求报文发送给DHCP服务器。

步骤402、DHCP服务器接收到该配置请求报文后，根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息以及所有网段地址，按照分配规则确定DHCP客户端所属子网络具有的网段地址是配置请求报文中填充的哪一个网段地址，从所确定的网段地址对应的地址池中给DHCP客户端分配IP地址，并且获取所确定的网段地址的地址池对应的网关IP地址。

本发明所述的分配规则为现有技术已有的，例如可以按照配置请求报文携带的DHCP客户端的信息中的MAC地址或者ADSL帐户信息等来确定网段地址。

步骤403、DHCP服务器向发送配置请求报文的DHCP中继返回配置消息，该配置消息中携带有获取到的网关IP地址以及给DHCP客户端分配的IP地址。

步骤404、DHCP中继向发送配置请求报文的DHCP客户端转发配置消息，DHCP客户端使用所分配的IP地址通过网关接受网络的服务，该网关就是具有所获取到的网关IP地址的设备。

在步骤401中，填充到配置请求报文中的网段地址也可以为DHCP中继配置的多个网段地址，而不是配置的所有网段地址，只要填充的网段地址中存在DHCP客户端所属子网络的网段地址即可采用本发明的技术。

这时，在步骤401中，将在DHCP中继上配置的多个网段地址填充到配置请求报文的过程为：修改在配置请求报文中的现有的子网选择(SubnetSelection)选项，即采用增加多个子网络的方式，表2为现有的在DHCP标准中定义的Subnet Selection选项的格式：

类型值(1个字节)	子网地址长度(1个字节)	4个字节
			118	4	子网地址

                         表2

表3为本发明修的Subnet Selection选项的格式：

类型值(1个字节)	1个字节	不定长(子网数量×4)
			118	子网数量×4	多个子网地址的列表，每个4字节

                         表3

从图3和图4所述的方案可以看出，本发明在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，采用将DHCP中继配置的多个网关IP地址或者多个网段地址都填充到DHCP客户端的配置请求报文中，发送给DHCP服务器，由DHCP服务器根据接收到的配置请求报文中携带的DHCP客户端的信息确定给DHCP客户端分配哪一个网关IP地址或者网段地址对应的地址池中的IP地址，将所分配的IP地址携带在配置消息中通过DHCP中继发送给DHCP客户端。因此，本发明在DHCP客户端通过DHCP中继获得动态分配的IP地址的过程中，DHCP中继和DHCP服务器只进行一次通信交互，节省了时间并且提高了效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种动态主机配置协议DHCP中继为DHCP客户端请求IP地址的方法，其特征在于，在DHCP服务器中设置网关网际协议IP地址或/和网段地址与存储一个以上IP地址的地址池的对应关系，在DHCP中继设置一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址，该方法还包括：

A、DHCP中继通过广播接收到DHCP客户端发送的配置请求报文，在该配置请求报文中填充所设置的一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址后，发送给DHCP服务器；

B、DHCP服务器从该配置请求报文中填充的网关IP地址或网段地址中确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址，给DHCP客户端分配所确定网关IP地址或网段地址对应的地址池中的IP地址，将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在DHCP中继设置一个以上的网关IP地址包括一个主网关IP地址和一个以上的从网关IP地址。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的配置请求报文还携带DHCP客户端的信息，步骤B所述确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址的过程为：

DHCP服务器根据该配置请求报文携带的DHCP客户端的信息按照设定的规则从该配置请求报文中填充的网关IP地址或网段地址中确定该DHCP客户端所属子网络的网关IP地址或网段地址。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述填充的所设置的一个以上的网关IP地址或一个以上的网段地址为所设置的所有网关IP地址或所有网段地址。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述所分配的IP地址携带在配置消息中发送。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述配置请求报文中填充一个以上的网关IP地址时，在步骤B所述将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端之前，该方法还包括：

DHCP服务器将确定的网关IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的确定的网关IP地址携带在配置消息中发送。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述配置请求报文中填充一个以上的网段地址时，在步骤B所述将所分配的IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端之前，该方法还包括：

DHCP服务器获取对应地址池的网关IP地址，将对应地址池的网关IP地址通过DHCP中继发送给DHCP客户端。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对应地址池的网关IP地址携带在配置消息中发送。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述所设置的一个以上的网关IP地址填充到配置请求报文的中继代理信息Relay AgentInformation选项中设置的子选项；

或者步骤A所述所设置的一个以上的网段地址填充到配置请求报文中设置的子网选择Subnet Selection选项。

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